益陽市新市渡鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理方式探討

摘 要：在分析新市渡鎮(zhèn)的基本概況、生活污水的來源及排放引起主要問題的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同生活污水處理較成熟的技術(shù)，以及新市渡鎮(zhèn)住戶不同居住情況，提出了相應(yīng)的污水處理方式，即厭氧池—接觸氧化—人工濕地，厭氧濾池—氧化塘—生態(tài)溝渠，海沃特復(fù)合式生物濾池—人工濕地和四池凈化系統(tǒng)。結(jié)合相應(yīng)情況對(duì)污水處理量進(jìn)行了估算，為該鎮(zhèn)生活污水的凈化處理排放提供了參考方案。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村生活污水；處理方式；益陽

中圖分類號(hào)：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1006-060X（2014）04-0054-03

Abstract： On the basis of analyzing the basic profile of Xinshidu Town， and the sources of domestic sewage and the main problems caused by emissions， combining with the advantages and disadvantages of each treating technique for domestic sewage and the different living situations of household in Xinshidu Town， four corresponding treating methods for domestic sewage were put forward， including anaerobic tank—contact oxidation—artificial wetland， anaerobic filter—oxidation pond—ecological ditch， HyWaT compound biological filter—artificial wetland， and four-pond purification system. Then， the sewage treating amount was estimated according to local conditions， and the results provide references for purification and discharge of domestic sewage in Xinshidu Town.

Key words： rural domestic sewage； treating method； sewage estimate

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，農(nóng)村居民生活水平近年來得到很大程度的提高，與此同時(shí)農(nóng)村環(huán)境所面臨的污染問題也越來越明顯。據(jù)測(cè)算，全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約90億t以上，其中大部分都是未經(jīng)處理隨意排放，導(dǎo)致村鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降。因地制宜、科學(xué)合理的采用自然生態(tài)的處理技術(shù)是治理農(nóng)村生活污水的有效手段。從適用技術(shù)角度而言，農(nóng)村生活污水治理應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況采用與之應(yīng)對(duì)的治理模式，要求工藝簡(jiǎn)單、凈化效果較好、投資小、能耗低、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單[1]。

1 新市渡鎮(zhèn)基本概況

新市渡鎮(zhèn)位于長(zhǎng)江中下游平原南岸湘北洞庭湖區(qū)域，益陽市赫山區(qū)西部，屬典型的丘陵山區(qū)。全鎮(zhèn)管轄1個(gè)社區(qū)和12個(gè)行政村，6 948戶，總?cè)丝跒?5 888人。新市渡鎮(zhèn)的總面積為64.8 km2，其中耕地1 370.1 hm2，林地2 872.1 hm2。該鎮(zhèn)交通道路網(wǎng)絡(luò)較為發(fā)達(dá)，距益陽市區(qū)約為15 km，謝灰、鄧新、謝新、益新、新南多條省、縣級(jí)公路貫穿全鎮(zhèn)。新市渡鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以種植業(yè)、加工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)為主，農(nóng)民人均純收入8 098元。

2 新市渡鎮(zhèn)生活污水排放來源及存在的主要問題

2.1 生活污水排放來源

家庭日常生活設(shè)施中使用后的廢水是生活污水的主要來源[2]。新市渡鎮(zhèn)生活污水可分為集中式和分散式兩種形式。集中式主要為政府機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、集鎮(zhèn)居民區(qū)等人口密集場(chǎng)所，以及規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖廠排放的污水；分散式主要是居住較分散的農(nóng)戶居民日常生活用水、廚房、廁所的排水。目前，新市渡鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水日排放量約為2 590 t。

2.2 生活污水排放存在的主要問題

新市渡鎮(zhèn)生活污水存在以下問題：（1）生活污水未經(jīng)相應(yīng)處理直接排放現(xiàn)象較普遍。農(nóng)村居民生活污水大多數(shù)僅僅進(jìn)行簡(jiǎn)單化糞池處理，然后通過房屋旁的雨水溝渠直接外排，對(duì)流經(jīng)該鎮(zhèn)的志溪河等地表水造成了不同程度的污染；（2）生活污水處理能力低，絕大多數(shù)未到達(dá)國家污水排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。各村除新建房屋有化糞池外，基本沒有處理設(shè)施。生活污水經(jīng)化糞池簡(jiǎn)單處理，直排或散排進(jìn)入溝渠、堰塘、農(nóng)田以及地表水志溪河，形成區(qū)域內(nèi)以生活污水為載體的巨大核心污染面源；（3）地方政府污水處理管理制度欠完善。政府在環(huán)境保護(hù)與污水治理方面應(yīng)當(dāng)起主導(dǎo)作用，就當(dāng)前情況而言，急需加強(qiáng)相應(yīng)的處理措施和制度的完善。

3 農(nóng)村生活污水處理方式探討

目前，我國對(duì)于生活污水處理的技術(shù)發(fā)展較為完善，相關(guān)技術(shù)性已經(jīng)取得較大的進(jìn)步，但大部分工藝只適用于處理城市規(guī)模化的生活污水。由于農(nóng)村生活污水處理多為單戶或幾戶的，對(duì)其處理方式有著更多詳細(xì)的要求，以下針對(duì)農(nóng)村生活污水排放特點(diǎn)，選擇幾種主要的處理技術(shù)進(jìn)行分析探討。

3.1 人工濕地技術(shù)

利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的生物、物理和化學(xué)之間的協(xié)同作用來凈化生活污水。該系統(tǒng)一般由人工基質(zhì)（碎石、土壤、沙粒等）和生長(zhǎng)在其上面的沼生植物（蘆葦、香蒲、燈心草和水竹等）組成， 是一種獨(dú)特的“土壤—植物—微生物”生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)污水流經(jīng)人工基質(zhì)的表面和填料縫隙時(shí)，利用各種植物、微生物和土壤的共同作用，逐級(jí)過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等作用， 達(dá)到高效凈化污水的目的[3]。

3.1.1 厭氧池—人工濕地技術(shù) 把化糞池作為一級(jí)厭氧池，通過二級(jí)厭氧池（設(shè)隔欄）對(duì)污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行消化沉淀（通過兩級(jí)厭氧池可以減少污水中的懸浮物，防止后階段堵塞濕地填料，維持人工濕地系統(tǒng)的穩(wěn)定性），最后污水進(jìn)入人工濕地過濾、吸附、植物吸收及生物降解等作用去除污染物（其工藝流程見圖1）。工藝優(yōu)點(diǎn)是工藝較簡(jiǎn)單，無動(dòng)力消耗，維護(hù)管理方便；缺點(diǎn)是出水水質(zhì)一般。

3.1.2 厭氧池—接觸氧化—人工濕地技術(shù) 厭氧池—接觸氧化—人工濕地技術(shù)是在厭氧池—人工濕地技術(shù)上的改進(jìn)，在兩級(jí)厭氧池后通過增加接觸氧化工藝段，提高有機(jī)物的去除能力（其工藝流程見圖2）。

工藝優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，無動(dòng)力消耗，造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)較低，維護(hù)管理方便，具有景觀效果，出水水質(zhì)好；缺點(diǎn)是占地面積較大，形成穩(wěn)定的植物和微生物系統(tǒng)需要經(jīng)過2～3個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，才能達(dá)到較好的效果[4-5]。

3.2 厭氧濾池—氧化塘—生態(tài)溝渠技術(shù)

生活污水中大部分有機(jī)物在通過厭氧池和厭氧濾池時(shí)被截留下來，然后在厭氧發(fā)酵作用下被分解形成沉渣。進(jìn)入氧化塘先稀釋沉淀污水的污染物后，通過好氧微生物的氧化作用或厭氧微生物的分解作用使其去除或穩(wěn)定化。自然充氧（由大氣復(fù)氧作用、藻類的光合作用或通過人工曝氣提供好氧微生物代謝所需的溶解氧）后氧化分解污水中有機(jī)物。生態(tài)溝渠利用水生植物的生長(zhǎng)來吸收氮磷，進(jìn)一步降低水中有機(jī)物的含量[5]。

通過生物與生態(tài)結(jié)合技術(shù)，因地制宜的利用當(dāng)?shù)剞r(nóng)村自然地形的落差，從而減少該工藝動(dòng)力消耗。厭氧池可由三格式化糞池改建，把凈化沼氣池改建成厭氧濾池，合適的河塘、溝渠改建成氧化塘、生態(tài)溝渠。經(jīng)過處理后的污水可以用于養(yǎng)殖淡水魚或觀賞魚類（其工藝流程見圖3）。

工藝優(yōu)點(diǎn)：基建成本和運(yùn)行成本都比較低，維護(hù)簡(jiǎn)易，能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益；缺點(diǎn)是要求有合適的自然池塘和閑置溝渠，處理污水的規(guī)模不宜超過200 t/d。

3.3 海沃特復(fù)合式生物濾池—人工濕地技術(shù)

海沃特復(fù)合式生物濾池—人工濕地處理技術(shù)采用天然斜發(fā)沸石和木屑來作為復(fù)合生物濾池（生物滴濾池+生物過濾池）的填料，有效地處理含H2S和NH3混合惡臭氣體。生物滴濾池中形成了由細(xì)菌、藻類及原生動(dòng)物組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)為三層（表層主要是鐘蟲和舟形藻屬，中層主要是梨形四膜蟲屬和腎形蟲屬，底層主要是葡萄球菌屬和球形芽孢桿菌等細(xì)菌）。生物滴濾池去除H2S和NH3機(jī)理主要是通過生物鏈的分級(jí)捕食和天然斜發(fā)沸石的吸附—生物再生機(jī)理；而生物過濾池去除H2S和NH3機(jī)理主要是依靠其優(yōu)勢(shì)微生物真菌進(jìn)行降解。當(dāng)H2S和NH3組成的混合氣體通過復(fù)合生物濾池高效地處理后，再由人工濕地的降解吸收排出[6]（其工藝流程見圖4）。

工藝優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行成本較低，自動(dòng)化運(yùn)行，無需專人管理；占地面積小，地上構(gòu)筑物和潛流濕地小于100 m2；無臭味、無噪音、無二次污染；出水效果好，達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)；外形美觀，可與其周邊綠化建設(shè)相結(jié)合，形成花園式景觀。缺點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)較高。

3.4 四池凈化系統(tǒng)技術(shù)

四池凈化系統(tǒng)是生物生態(tài)組合技術(shù)，相當(dāng)于在厭氧生物處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加人工濕地處理，進(jìn)而提高出水的質(zhì)量。系統(tǒng)由4個(gè)單元組成：一為收集池，把居民廚房、廁所、洗衣等日常生活所產(chǎn)生的生活污水收集起來；二為厭氧發(fā)酵池，作用是厭氧處理污水中的有機(jī)物；三為沉淀池，一方面去除水中的大顆粒態(tài)的污染物，另一方面防止堵塞后階段的濕地單元；四為一個(gè)小型人工濕地構(gòu)成的植物土壤滲濾系統(tǒng)，利用植物吸收和根系微生物的降解作用去除污染物（其工藝流程見圖5）。

工藝優(yōu)點(diǎn)：投入成本低，占地面積小，處理效果穩(wěn)定，美化環(huán)境，維護(hù)方便。適宜作為單戶生活污水處理設(shè)施。缺點(diǎn)在于處理污水的負(fù)荷較小。

4 新市渡鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水排放處理方案

4.1 集中式生活污水處理方案

4.1.1 海沃特 鎮(zhèn)區(qū)所在的新華社區(qū)采用海沃特處理技術(shù)對(duì)生活污水進(jìn)行集中處理。新華社區(qū)共658戶，3 527人。按照產(chǎn)生生活污水0.1 t/人·d計(jì)算，需要處理日污水總量是352.7 t，設(shè)計(jì)海沃特的日處理污水量為353 t。

4.1.2 厭氧池—接觸氧化—人工濕地 除鎮(zhèn)區(qū)以外，根據(jù)對(duì)戶數(shù)及人口分布情況的分析，聯(lián)戶居民生活污水處理采取厭氧池—接觸氧化—人工濕地方案。經(jīng)過實(shí)地調(diào)研，新市渡鎮(zhèn)可以建人工濕地的集中戶數(shù)為721戶，共計(jì)2 667人，需要處理的污水總量是266.7 t/d。人工濕地的負(fù)荷量為0.6 m3/（m2.d），需要修建人工濕地面積是445 m2（見表1）。

4.1.3 厭氧濾池—氧化塘—生態(tài)溝渠 鑒于該鎮(zhèn)部分行政村有天然池塘，其余聯(lián)戶的居民家庭可采取“厭氧濾池—氧化塘—生態(tài)溝渠”污水處理技術(shù)。根據(jù)對(duì)戶數(shù)人口及適合的池塘分布情況的分析，其中有6個(gè)村193戶774人合適這種集中式生活污水處理方案。需要處理的污水總量是77.4 t/d，需建厭氧濾池—氧化塘—生態(tài)溝渠系統(tǒng)1 548 m2（見表2）。

4.2 分散式生活污水處理方案

剩下的5 376戶分散式農(nóng)戶均采用分散式生活污水處理方案。原來已有的三格式化糞池的農(nóng)戶，采取對(duì)現(xiàn)有化糞池進(jìn)行完善，使其到達(dá)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；未建有污水處理設(shè)施的農(nóng)戶采用四池凈化系統(tǒng)生活污水處理方式。

5 結(jié) 語

農(nóng)村生活污水的治理對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)有著重要影響。根據(jù)新市渡鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水的處理情況。提出了以上相應(yīng)可行的污水處理方案，與此同時(shí)政府部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)督和管理，相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)和大專院校應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)村生活污水處理的研究。只有在各級(jí)政府部門領(lǐng)導(dǎo)和社會(huì)各階層的共同努力下，從實(shí)際情況出發(fā)，因地制宜地選擇不同處理方案，才能切實(shí)減輕農(nóng)村點(diǎn)面污染，為建設(shè)生態(tài)文明新農(nóng)村做出新貢獻(xiàn)。

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（責(zé)任編輯：高國賦）